Luca Annunziata

Un batterio di silicio

Nuove tecniche di indagine digitali. Per creare gli antibiotici del futuro. Succede in Trentino, grazie all'impegno di Microsoft e dell'Università di Trento

Povo (TN) - Lavorano sodo i ragazzi del Centre for Computational and System Biology (CoSBI), un istituto nato grazie alla collaborazione tra Microsoft Research e l'Università di Trento. Con il loro lavoro stanno rendendo realtà il sogno di molti biologi: testare nuove molecole e nuovi farmaci più in fretta, analizzando il meccanismo attraverso il quale i batteri divengono resistenti agli antibiotici e studiando nuovi metodi per combatterli.

Neisseria gonorrhoeaeLavorano sodo e lavorano bene: in poco più di due anni sono riusciti a fare il lavoro che prevedevano di completare in cinque, e tra i primi risultati c'è un laboratorio virtuale per l'HGT, ovvero Horizontal Gene Transfer. Grazie al loro simulatore sarà possibile approfondire i meccanismi attraverso i quali i batteri riescono a trasmettere ad altri batteri, semplicemente entrando in contatto, informazioni genetiche come la resistenza ai farmaci, generando nuove specie di agenti patogeni più virulenti e più difficili da debellare.

Un laboratorio digitale, quindi, che permetterà di ridurre al minimo gli esperimenti in vitro, quelli che richiedono amebe, piastre di coltura e tempi lunghi, soppiantati da esperimenti definiti in silico: basteranno pochi secondi per effettuare lo stesso tipo di verifiche al computer, e ciò consentirà di moltiplicare il numero di esperimenti che gli scienziati potranno portare avanti in una settimana, in un mese o in un anno rispetto al passato. Il tutto liberamente a disposizione dell'intera comunità scientifica, come stabilito dallo statuto dell'istituto.
Come si spiega questa accelerazione nell'innovazione, persino in anticipo rispetto ai tempi previsti? Forse, come racconta Paola Lecca - uno dei ricercatori CoSBI - grazie alla particolare alchimia e collaborazione che si crea fra biologi, fisici, matematici e informatici nella struttura: "Ai primi tocca identificare il problema da studiare, stabilirne il valore. Agli informatici invece viene affidato il compito di sviluppare nuovo linguaggi, con sintassi e semantiche capaci di rappresentare un intero sistema biologico".

Corrado PriamiNon esiste gerarchia tra le discipline: "Altrove per bioinformatica si intende l'informatica al servizio della biologia - spiega il professor Corrado Priami, a capo di CoSBI - Ma qui da noi abbiamo una possibilità unica: abbiamo un problema comune e ognuno apporta il suo contributo. Non c'è nessuno al servizio di altri, tutte le discipline sono uguali e i risultati ci ripagano dei nostri sforzi".

"Puntiamo a fare dell'informatica la lingua in cui viene descritta la biologia, così come la matematica lo è per la fisica - continua Priami - Contiamo di offrire un aiuto sostanziale ai biologi". Le prime ricadute di questo tipo di ricerca saranno senz'altro nella farmacologia, consentendo un test sempre più rapido ed economico di nuove molecole. Ma, allo stesso tempo, magari si potrebbe provare a trasformare per sempre l'informatica: "I nostri ricercatori studiano linguaggi di programmazione totalmente nuovi, e la ricaduta in termini di possibili sviluppi futuri potrebbe essere notevole".

Una schermata dell'HGTForm, il software sviluppato al CoSBIUn concetto condiviso da Lorenzo Dematté, uno dei più giovani ricercatori del CoSBI impegnato nello sviluppo della piattaforma HGTForm: "Con macchine pensate sul modello dei sistemi biologici si potrebbe cambiare la teoria della computazione". Gli fa eco Radu Mardare, matematico rumeno, che cita il natural computing: "Ci sono persino studi che prendono in esame le formiche come strumento di elaborazione: se potessimo usare gli insetti per i calcoli, risparmiando elettricità, perché non provarci?"

Si potrebbe cioè superare l'attuale teoria di Turing, scavalcandone i limiti e creando una nuova generazione di computer: "Il modello biologico offre dei vantaggi sulla parallelizzazione dei processi - spiega Dematté - e poi ci sono le questioni legate alla sicurezza e alla capacità di verifica automatica dei programmi". Non si tratta certo di scoperte appena dietro l'angolo, e Lorenzo non se la sente di fare previsioni per quando si trasformeranno da sogno in realtà: ma tutto è possibile.

Tra i più soddisfatti di quanto hanno ottenuto in questi due anni i ragazzi del CoSBI c'è Umberto Paolucci, senior chairman Microsoft EMEA:Umberto Paolucci, senior chairman Microsoft EMEA "L'unicità di CoSBi è rappresentata dalla sua prospettiva di indagine: qui i ricercatori partono dall'informatica e dalle sue leggi per trovare soluzioni ai problemi biologici, e non viceversa come è stato sinora e come ancora avviene altrove".

L'impegno economico di Microsoft non è solo pensato per ottenere un vantaggio competitivo: "Lo stile di fare affari non si misura con il metro del breve - prosegue Paolucci - ma si misura con il metro della ricaduta sociale". Per questo Microsoft ha deciso di confermare il suo impegno a Povo, e per questo si avvia ad aprire altri centri di ricerca a Torino e Napoli. Anche il CoSBI ha in programma di espandersi, ed entro il 2010 ci sarà spazio per almeno una decina di nuovi ricercatori.

Luca Annunziata
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